(57)【要約】【課題】火力に応じて理想的なトリガタイミングで出力する。【解決手段】調理鍋１１を誘導加熱する誘導加熱コイル１と、前記誘導加熱コイル１に高周波電圧を印加するインバータ回路５と、前記インバータ回路５を駆動する駆動回路６と、前記駆動回路６による出力時期を決定するためのトリガ回路７と、前記誘導加熱コイル１により出力する火力毎に異なる遅延時間を記憶させた記憶手段（メモリ３７）と、前記トリガ回路７からの入力を基準として前記記憶手段に記憶された遅延時間が経過した後に、前記駆動回路６に対して制御信号を出力可能なインバータ駆動部３８を有するマイコン３６とを備えた構成としている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
調理鍋を誘導加熱する誘導加熱コイルと、
前記誘導加熱コイルに高周波電圧を印加するインバータ回路と、
前記インバータ回路を駆動する駆動回路と、
前記駆動回路による出力時期を決定するためのトリガ回路と、
前記誘導加熱コイルにより出力する火力毎に異なる遅延時間を記憶させた記憶手段と、
前記トリガ回路からの入力を基準として前記記憶手段に記憶された遅延時間が経過した後に、前記駆動回路に対して制御信号を出力可能なインバータ駆動部を有するマイコンと
を備えたことを特徴とする誘導加熱調理器。
【請求項２】
前記インバータ回路の周辺の温度を検出する温度検出手段を設け、該温度検出手段の検出値に基づいて前記遅延時間を補正するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の誘導加熱調理器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炊飯器や電磁調理器などの誘導加熱調理器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の誘導加熱調理器は、非導電性材料からなる仕切部材の下部に誘導加熱コイルが配設され、該誘導加熱コイルに高周波電流を通電させることにより、前記仕切部材の上部にセットした金属製の容器を誘導加熱し、容器内の食品を調理するものである。
【０００３】
本発明の誘導加熱調理器に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２９９１８２号公報
【０００５】
この特許文献１では、図１０に示すように、誘導加熱コイル１をマイコン２により制御するために、交流電源３に整流回路４を接続し、この整流回路４に、前記誘導加熱コイル１に高周波電圧を印加するインバータ回路５と、該インバータ回路５の駆動回路６とを接続している。また、この誘導加熱調理器では、誘導加熱コイル１の両端の電位差により駆動回路６による出力時期を決定するためのトリガ回路７と、該トリガ回路７からの入力から所定の遅延時間をもって前記駆動回路６に制御信号を出力するインバータ制御用ＩＣ８とが搭載されている。
【０００６】
しかしながら、前記誘導加熱調理器では、誘導加熱コイル１による火力（出力）の相違により、遅延時間が若干相違するが、前記構成では、火力に拘わらず遅延時間はインバータ制御用ＩＣ８により一定に定められる。そして、出力が大きい状態で遅延時間を設定すると、出力が小さい場合に理想的なトリガタイミングにならず、共振によるノイズが発生する。逆に、出力が小さい状態で遅延時間を設定すると、出力が大きい場合に理想的なトリガタイミングにならず、ノイズが発生するという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、従来の問題に鑑みてなされたもので、火力に応じて理想的なトリガタイミングで出力可能な誘導加熱調理器を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するため、本発明の誘導加熱調理器は、調理鍋を誘導加熱する誘導加熱コイルと、前記誘導加熱コイルに高周波電圧を印加するインバータ回路と、前記インバータ回路を駆動する駆動回路と、前記駆動回路による出力時期を決定するためのトリガ回路と、前記誘導加熱コイルにより出力する火力毎に異なる遅延時間を記憶させた記憶手段と、前記トリガ回路からの入力を基準として前記記憶手段に記憶された遅延時間が経過した後に、前記駆動回路に対して制御信号を出力可能なインバータ駆動部を有するマイコンとを備えた構成としている。
【０００９】
この誘導加熱調理器では、前記インバータ回路の周辺の温度を検出する温度検出手段を設け、該温度検出手段の検出値に基づいて前記遅延時間を補正することが好ましい。そして、その補正値は、回路基板に実装した各電子部品の温度上昇に伴う特性変化に基づいて設定することが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の誘導加熱調理器では、誘導加熱コイルの駆動回路に対して直接制御信号を出力可能なインバータ駆動部を有するマイコンを適用しているため、誘導加熱コイルによって加熱する火力に応じて異なる遅延時間でインバータ回路を動作させることができる。そのため、火力に応じて理想的なトリガタイミングで出力することが可能になり、ノイズの発生を確実に防止できる。
【００１１】
また、インバータ回路の周辺温度を検出する温度検出手段を設け、その検出値に基づいて遅延時間を補正する構成としているため、使用環境や状況に拘わらず、確実にノイズの発生を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
【００１３】
図１は、本発明の誘導加熱調理器である炊飯器１０を示す。この炊飯器１０は、大略、食品を収容する調理鍋である炊飯鍋１１と、該炊飯鍋１１を収容する本体１２と、該本体１２に回動可能に取り付けられる蓋体１７とからなる。なお、以下の説明では、従来と同一構成ものは同一符号を付して説明する。
【００１４】
前記本体１２は、胴体と底体とを有する外装体の内部に、前記炊飯鍋１１を収容する非導電性材料からなる保護枠１５が配設されている。そして、この保護枠１５の外側である下面には、前記炊飯鍋１１を誘導加熱する加熱手段である誘導加熱コイル１が配設されるとともに、第１温度検知手段である炊飯鍋用温度センサ１６が配設されている。また、前記蓋体１７の外装体の内部には、加熱手段である蓋ヒータ１８と、第２温度検出手段である蓋体用温度センサ１９とが配設されている。
【００１５】
そして、前記本体１２の外装体と保護枠１５との間には、前記誘導加熱コイル１に対して電力を供給し、制御するための回路基板２０が配設されている。この回路基板２０には、図２に示すように、交流電源３に接続される整流回路４と、誘導加熱コイル１に高周波電圧を印加するインバータ回路５とを備えている。
【００１６】
また、回路基板２０には、インバータ回路５を駆動させる駆動回路６と、誘導加熱コイル１の両端の電位差により駆動回路６による出力時期を決定するためのトリガ回路７とが従来と同様に実装され、これら回路６，７がそれぞれ後述するマイコン３６に接続されている。さらに、前記インバータ回路５周辺の温度検出する第３温度検出手段として基板用温度センサ２１が実装され、この基板用温度センサ２１の出力端子がマイコン３６に接続されている。
【００１７】
そのうち、インバータ回路５は、図３に示すように、スイッチング素子であるＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラ型トランジスタ）２２と、該ＩＧＢＴ２２に並列に接続したダイオード２３と、誘導加熱コイル１に並列に接続したコンデンサ２４と、誘導加熱コイル１の一端に直列に接続したコンデンサ２５とを備えたものである。
【００１８】
前記駆動回路６は、後述するマイコン３６のインバータ駆動部３８の出力端子に接続され、従来例に示すインバータ制御用ＩＣ８からの制御信号ではなく、マイコン３６からの制御信号に基づいてインバータ回路５を動作させる点でのみ、従来と相違している。
【００１９】
前記トリガ回路７としては、誘導加熱コイル１の両端の電圧を正電極および負電極に入力し、それらを比較してＨｉまたはＬｏの信号を出力するコンパレータ２６を実装したものを適用している。このコンパレータ２６は、その正電極が抵抗２７を介して誘導加熱コイル１におけるコンデンサ２４を接続した逆側の端部に接続されている。また、抵抗２８およびコンデンサ２９が並列に接続され、これらが接地されている。コンパレータ２６の負電極は、抵抗３０を介して整流回路４の出力端に接続されている。また、抵抗３１およびコンデンサ３２が並列に接続され、これらが接地されている。さらに、抵抗３１は、直列に接続したダイオード３３を介して直流電源Ｖｃｃに接続されている。このダイオード３３にはダイオード３４が並設に接続され、その一端が正電極に接続されている。さらにまた、コンデンサ３２は、直列に接続した抵抗３５を介して直流電源Ｖｃｃに接続されている。そして、コンパレータ２６の出力端子は、マイコン３６の入力端子に接続され、該マイコン３６に対して正電極および負電極に入力された電位差による出力時期信号を出力する構成としている。
【００２０】
前記マイコン３６は、制御プログラムや制御データを記憶する記憶手段であるＲＯＭなどのメモリ３７と、前記駆動回路６に対して直接制御信号を出力可能なインバータ駆動部３８とを搭載した汎用ワンチップマイコンからなる。このマイコン３６は、図示しない操作パネルの操作により炊飯スイッチが操作されると、メモリ３７に記憶されたプログラムに従って前記駆動回路６を含む各構成部品の駆動回路を動作させ、図４に示すように、予熱、昇温、沸騰維持、炊き上げおよびむらし工程からなる炊飯処理を実行し、続いて保温処理を実行する。
【００２１】
そのうち、誘導加熱コイル１の駆動制御では、マイコン３６は、誘導加熱コイル１により出力する火力毎に異なる遅延時間ｔをもって、駆動回路６に制御信号を出力する構成としている。また、本実施形態では、前記遅延時間ｔは、基板用温度センサ２１の検出値に基づいて、更に補正を行う構成としている。
【００２２】
次に、前記トリガ回路７での電圧の入出力について説明する。
【００２３】
まず、整流回路４とインバータ回路５との間では、交流電源３が出力した正弦波形が図５（Ａ）に示す全波整流波形として出力されている。そして、この全波整流波形は、図５（Ｂ）に示すように、トリガ回路７の抵抗素子３０，３１にて分圧されて、コンパレータ２６の負電極に基準電圧として入力される。一方、誘導加熱コイル１の両端に接続したインバータ回路５では、図６に示すように、マイコン３６による駆動パルスのオフ時に逆起電力により昇圧された波形が生成され、この波形がトリガ回路７の抵抗素子２７，２８にて検出可能に低圧化されて、コンパレータ２６の正電極に入力される。
【００２４】
そして、トリガ回路７のコンパレータ２６では、図７に示すように、正負の電極から入力された電圧を比較することにより、基準電圧より高い時に５Ｖのオン信号が出力される。但し、このコンパレータ２６からのオン信号が遮断された時点では、インバータ回路５での電圧は零電圧までは降下していない。そのため、この状態で駆動回路６を介してオンパルスを出力すると、大きな突入電圧が生じてノイズが発生する。よって、駆動回路６への制御パルス信号のオンは、零電圧に至るまでの遅延時間ｔが経過した後に出力を開始する必要がある。
【００２５】
しかし、誘導加熱コイル１によって誘導加熱する火力が異なる場合、図８（Ａ），（Ｂ）に示すように、インバータ回路５で生じる波形の高さＴ１，Ｔ２および幅Ｗ１，Ｗ２もそれぞれ異なり、火力が大きい方が高さおよび幅も大きくなる（Ｔ１＞Ｔ２，Ｗ１＞Ｗ２）。その結果、各波形が基準電圧を下回った後に零電圧まで降下するまでの遅延時間ｔ１，ｔ２もそれぞれ相違する。
【００２６】
そして、本実施形態の炊飯器１０は、予熱工程では、９６０Ｗの火力で誘導加熱して調理鍋を約５５℃に温調し、昇温工程では１２００Ｗの火力で誘導加熱して炊飯鍋１１内を沸騰させ、沸騰維持工程では９６０Ｗの火力で誘導加熱して調理鍋内の沸騰状態を維持し、炊き上げ工程では６００Ｗの火力で誘導加熱して調理鍋内をドライアップさせる。
【００２７】
そのため、本実施形態では、図９に示すように、火力を１２００Ｗとして誘導加熱する場合には、トリガ回路７によるオフ時点から１．５μｓの遅延時間が経過した後に駆動パルス信号のオンを開始し、火力を９６０Ｗとして誘導加熱する場合には、トリガ回路７によるオフ時点から２．０μｓの遅延時間が経過した後に駆動パルス信号のオンを開始し、火力を６００Ｗとして誘導加熱する場合には、トリガ回路７によるオフ時点から４．０μｓの遅延時間が経過した後に駆動パルス信号のオンを開始するように、その制御データをメモリ３７に記憶させている。
【００２８】
さらに、前記インバータ回路５での電圧波形は、インバータ回路５周辺である回路基板２０の温度が上昇することにより、半導体の反応速度が上がるため、特性が変化する。そのため、基板用温度センサ２１による検出値が７０℃未満である場合には前記制御データとし、７０℃以上である場合には、１２００Ｗで誘導加熱する時には２．０μｓの遅延時間、９６０Ｗで誘導加熱する時には２．５μｓの遅延時間、６００Ｗで誘導加熱する時には４．５μｓの遅延時間とするように、その補正データをメモリ３７に記憶させている。なお、この補正値は、回路基板２０に実装したインバータ回路５以外の電子部品の温度上昇に伴う特性変化も考慮して設定することが好ましい。
【００２９】
このように、本発明の炊飯器１０では、誘導加熱コイル１の駆動回路６に対して直接制御信号を出力可能なインバータ駆動部３８を有するマイコン３６を適用しているため、トリガ回路７から入力された出力の基準時期から、誘導加熱コイル１によって加熱する火力に応じて異なる遅延時間でインバータ回路５を動作させることができる。そのため、火力に応じて理想的なトリガタイミングで出力することが可能になり、ノイズの発生を確実に防止できる。また、その遅延時間は、インバータ回路５の周辺温度に基づいて補正するため、使用環境や状況に拘わらず、確実にノイズの発生を防止できる。
【００３０】
なお、本発明の誘導加熱調理器は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
【００３１】
例えば、前記実施形態では、トリガ回路７としてコンパレータ２６を実装したものを適用したが、発光ダイオードとフォトトランジスタとからなるフォトカプラを使用し、発光ダイオードに電流が通電され、該発光ダイオードが発光すると、その光をフォトトランジスタが受光することにより、該フォトトランジスタがオン状態となって信号を出力する構成のものを適用してもよい。
【００３２】
また、前記実施形態では、誘導加熱調理器として炊飯器１０を適用したが、電磁調理器などの誘導加熱方式の電化製品であれば、いずれでも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態に係る誘導加熱調理器である炊飯器を示す概略図である。
【図２】炊飯器の構成を示すブロック図である。
【図３】炊飯器の一部を示す回路図である。
【図４】炊飯器による炊飯制御を示すグラフである。
【図５】（Ａ），（Ｂ）は図２のトリガ回路に入力される第１の波形を示す図である。
【図６】図２のトリガ回路に入力される第２の波形を示す図である。
【図７】図２のトリガ回路での信号の入出力状態を示すタイムチャートである。
【図８】（Ａ），（Ｂ）は火力が大きい場合と小さい場合の入出力状態を示すタイムチャートである。
【図９】火力に応じた遅延時間の設定を示す図表である。
【図１０】従来の誘導加熱調理器の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３４】
１…誘導加熱コイル
３…交流電源
４…整流回路
５…インバータ回路
６…駆動回路
７…トリガ回路
１０…炊飯器（誘導加熱調理器）
１１…炊飯鍋
２０…回路基板
２１…基板用温度センサ
３６…マイコン
３７…メモリ（記憶手段）
３８…インバータ駆動部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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